Все методы, описанные в данном протоколе, были выполнены в соответствии с соответствующими руководящими принципами и правилами. В этом ретроспективном исследовании анализировались обезличенные клинические данные, собранные в ходе рутинного медицинского обслуживания пациентов; исследование было одобрено этическим комитетом больницы Hebei General Hospital (номер одобрения 2026-LW-12; одобрено 10 апреля 2026 г.). До начала участия от всех субъектов и/или их законных представителей было получено письменное информированное согласие.
Отбор пациентов и дизайн исследования
Пациенты с неопределенными внутричерепными объемными образованиями по данным первичной стандартной МРТ в период с января 2018 года по декабрь 2024 года были ретроспективно отобраны из рутинных клинических записей в соответствии с критериями приемлемости исследования. Неопределенным внутричерепным объемным образованием операционно определялось объемное образование головного мозга, демонстрирующее на структурных изображениях атипичные, перекрывающиеся морфологические характеристики, которые затрудняли постановку первичного диагноза и требовали официального диагностического консенсуса мультидисциплинарного нейроонкологического консилиума. В исследование были включены пациенты, имевшие нелеченное внутричерепное образование, не получавшие высокодозную терапию кортикостероидами до проведения нейровизуализации, прошедшие двухмерное (2D) мультивоксельное исследование 1H-MRS до любого клинического вмешательства и имевшие окончательный подтвержденный диагноз, установленный либо гистопатологически (посредством хирургической резекции или стереотаксической биопсии), либо в ходе строгого клинико-радиологического наблюдения.
Для случаев без проведения биопсии последующий диагноз считался достаточно надежным только в том случае, если пациенты прошли задокументированный период лонгитюдного клинического и радиологического наблюдения продолжительностью не менее 12 месяцев. Стандартизированные критерии подтверждения диагноза TDL при последующем наблюдении требовали верифицированной клинической неврологической стабилизации или улучшения, сопровождаемого объемным сокращением компонента контрастируемого очага на ≥50% по результатам последовательных контрольных сканирований без применения цитостатической или онкологической терапии. Контрольные визуализирующие исследования проводились с интервалом от 3 до 6 месяцев для оценки регрессии очага. Пациенты исключались, если у них отсутствовал окончательный уточненный диагноз, были диагностированы альтернативные патологии (например, абсцесс мозга, метастазы или субакуратный инфаркт) или имелись недиагностические данные MRS вследствие выраженных артефактов движения, плохого шиммирования или значительного базового искажения. Все недиагностические спектры подвергались количественному скринингу и исключались перед слепой независимой оценкой для устранения систематической ошибки отбора. Схематическое представление дизайна исследования и процесса отбора пациентов приведено на рисунке 1.

Рисунок 1Отбор пациентов и дизайн исследования. Блок-схема, иллюстрирующая набор пациентов и отбор для исследования. Всего было включено 145 пациентов с неопределенными внутричерепными образованиями, которым была проведена стандартная магнитно-резонансная томография (МРТ) и протонная магнитно-резонансная спектроскопия (1Был проведен скрининг пациентов (H-MRS). После применения критериев исключения в окончательный анализ были включены 63 пациента. Итоговая когорта состояла из пациентов с глиомой высокой степени злокачественности (n = 28), глиомой низкой степени злокачественности (n = 6), первичной лимфомой центральной нервной системы (n = 14) и опухолеподобным демиелинизирующим очагом (TDL; n = 15). Критерии исключения включали отсутствие окончательного диагноза (n = 32), альтернативные диагнозы (n = 32) и низкое качество данных МР-спектроскопии (n = 18). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Стандартное получение МРТ-изображений
Все нейровизуализационные исследования проводились с использованием полноростового магнитно-резонансного томографа с индукцией магнитного поля 3.0-T, оснащенного 8-канальной фазированной головной катушкой. Перед исследованием был проведен скрининг безопасности пациентов, в ходе которого был установлен обязательный порог исключения по расчетной скорости клубочковой фильтрации (eGFR) <30 mL/min/1.73 m2 для предотвращения развития нефрогенного системного фиброза. Стандартный протокол МРТ включал аксиальные изображения в режиме T1-FLAIR (инверсия-восстановление с подавлением сигнала от жидкости) (время повторения [TR] = 1750 ms, время эха [TE] = 25.0 ms, поле обзора [FOV] = 240 mm × 192 mm, толщина среза = 6 mm, межсрезовый интервал = 1 mm, размер матрицы = 320 × 24), T2-взвешенные изображения (T2WI; TR = 4841 ms, TE = 102.8 ms, FOV = 240 mm × 240 mm, матрица = 416 × 416) и изображения T2-FLAIR (TR = 70 ms, TE = 138.1 ms, FOV = 240 mm × 240 mm, матрица = 256 × 256).
После внутривенного введения макроциклического контрастного вещества на основе гадолиния в стандартной дозе 0.2 mmol/kg со скоростью потока 2 mL/s были получены Т1-взвешенные изображения с контрастным усилением методом спойлерованного градиентного эха (SPGR) (TR = 7.3 ms, TE = 3.1 ms, FOV = 240 × 240 mm, толщина среза = 1 mm с перекрытием срезов 0.5 mm, матрица = 256 × 256). Пациенты находились под непрерывным наблюдением в медицинском учреждении в течение минимум 30 min после введения контрастного вещества для выявления и купирования любых острых нежелательных или аллергических реакций.
1Сбор данных H-MRS и заданная геометрия вокселя
Двумерная многовоксельная 1H-МР-спектроскопия проводилась с использованием последовательности точечной спектроскопии с разрешением по объему (PRESS). Объем интереса (VOI) был определен по многопланарным Т1-взвешенным изображениям с контрастным усилением и Т2-FLAIR изображениям таким образом, чтобы он охватывал солидный компонент образования, перитуморальный отек и прилегающую нормальную ткань головного мозга. Для обеспечения единообразия данных во всей ретроспективной когорте многовоксельная сетка была равномерно выровнена параллельно линии передней и задней комиссур (AC-PC) и центрирована по максимальному диаметру целевого образования.
Параметры сканирования при сборе данных МРС включали время повторения (TR) = 10 ms, время эха (TE) = 14 ms, поле обзора (FOV) = 240 mm × 240 mm, толщину среза = 15.0 mm, межсрезовый интервал = 20.0 mm и число усреднений (NEX) = 1.0. Номинальные размеры отдельного спектроскопического вокселя в матрице сбора данных составили 7.5 mm × 7.5 mm × 15.0 mm; сбор данных осуществлялся с использованием спектроскопической матрицы 32 × 32, что соответствует объему одного вокселя примерно 0.84 mL. Для подавления сигнала воды и локального шиммирования последовательно применялись стандартные автоматизированные процедуры. Строгие критерии контроля качества при сборе данных требовали, чтобы ширина пика воды на полувысоте (FWHM) не превышала 15 Hz, а степень автоматического подавления сигнала воды составляла более 98%. Относительно длительное время эха (TE = 14 ms) было выбрано для обеспечения плоской базовой линии путем подавления сигналов макромолекул с коротким TE и широкого фонового загрязнения липидами, часто наблюдаемого при острых воспалительных поражениях, что позволило повысить четкость фаз основных диагностических метаболитов.
Спектральная постобработка, программный рабочий процесс и количественный анализ
Необработанные спектральные данные были переданы на специализированную диагностическую рабочую станцию постобработки, на которой установлено специальное программное обеспечение для мультимодальной оценки. Автоматизированный рабочий процесс постобработки состоял из последовательных этапов: аподизации необработанных данных с использованием гауссова фильтра 2 Hz, быстрого преобразования Фурье, автоматической коррекции фазы нулевого и первого порядков, а также автоматической полиномиальной корректировки базовой линии. Деградация качества спектра из-за остаточного дрейфа базовой линии оценивалась количественно, и воксели с искажением базовой линии, превышающим 10% от максимальной высоты пика метаболита, исключались.
Области интереса (ROI) вручную размещали в наиболее репрезентативных солидных участках очагов поражения, избегая макроскопического некроза, кистозных компонентов, кровоизлияний, кальцификатов, а также областей, прилегающих к основанию черепа или желудочкам, чтобы минимизировать спектральное загрязнение и артефакты усреднения объема вокселей. В частности, отбирали три оптимальных целевых вокселя в пределах активного, накапливающего контраст ненекротического ободка очага. Для внутренней стандартизации парную зеркальную ROI идентичного размера и с симметричными координатами сетки размещали в контралатеральном нормальном на вид белом веществе. Отсутствие метаболических нарушений в контралатеральной референсной области подтверждали по нормальной симметричной интенсивности сигнала на Т1-взвешенных, Т2-взвешенных изображениях и изображениях Т2-FLAIR. Для минимизации систематической ошибки чувствительности поверхностной катушки, зависящей от расстояния, применяли локальный фильтр нормализации интенсивности катушки.
Основные метаболиты головного мозга были идентифицированы по их резонансным частотам: NAA при 2.0 ppm, Cr при 3.0 ppm, Cho при 3.2 ppm, липиды (Lip) при 0.9–1.3 ppm и лактат (Lac) при 1.3 ppm. Порогом обнаружения пиков метаболитов было определено отношение сигнал/шум (SNR) ≥5. Из-за характеристик фазовой модуляции при сборе данных с TE = 14 ms пики липидов и лактата анализировались раздельно: лактат идентифицировали по характерному инвертированному дублету при 1.3 ppm, в то время как мобильные липиды оставались в виде прямых пиков при 0.9–1.3 ppm, что минимизировало перекрытие пиков. Для расчета соотношений метаболитов внутри очага поражения (Cho/Cr, NAA/Cr и NAA/Cho) использовали абсолютные интегралы пиков, усредняя измерения из трех целевых ROI. Относительные соотношения метаболитов (rCho/Cr, rNAA/Cr и rNAA/Cho) рассчитывали путем нормализации значений в очаге поражения относительно значений в нормальной ткани контралатеральной стороны. Для оценки межисследовательской надежности выбор ROI и количественный анализ спектров проводились независимо двумя опытными нейрорадиологами, которые не знали окончательных клинических и гистопатологических диагнозов. Любые процедурные или позиционные расхождения при выборе вокселей разрешались путем консенсуса с третьим, старшим нейрорадиологом.
Статистический анализ
Все статистическое моделирование и графическая визуализация были выполнены с использованием проверенной среды статистических вычислений. Нормальность распределения непрерывных переменных оценивали с помощью критерия Шапиро–Уилка. Сравнение непрерывных метаболических переменных между несколькими группами заболеваний проводили с использованием критерия Краскела–Уоллиса, с последующим применением критерия суммы рангов Уилкоксона для апостериорных сравнений. Парные различия между ядром поражения и соответствующей нормальной тканью на противоположной стороне оценивали с помощью критерия знаковых рангов Уилкоксона. Для оценки диагностической эффективности были построены ROC-кривые (рабочие характеристики приемника) путем расчета оптимальных пороговых значений, площади под кривой (AUC), чувствительности, специфичности, прогностической ценности положительного результата и прогностической ценности отрицательного результата, при этом соответствующие 95% доверительные интервалы (95% CI) для всех точечных оценок были рассчитаны методом оценки Уилсона. Согласованность интерпретаций между специалистами оценивали с помощью коэффициента внутриклассовой корреляции (ICC) и графиков Бланда–Альтмана. Двустороннее значение p <0,05 считалось статистически значимым.